天然纤维素/PVA复合水凝胶的形成机理及力学性能研究

摘要

为提高聚乙烯醇(PVA)水凝胶的力学性能,利用NaOH/尿素溶剂,通过物理交联循环冷冻-解冻法,制备了α-纤维素(α-CE)/PVA复合水凝胶.红外光谱,扫描电镜结果表明α-CE与PVA水凝胶基体形成互穿交联网状结构.研究发现α-CE与PVA分子链上的羟基间所形成的氢键使两者牢固结合.力学性能测试表明,复合水凝胶的力学性能得到了大幅度提高,当α-CE含量为4％(wt)时,复合水凝胶的拉伸强度以及在压缩型变量60％下的压缩应力分别由0.09和0.07 MPa提高到0.64和0.52 MPa,比纯PVA水凝胶提高了611％和643％.此外发现,α-CE能明显增强PVA水凝胶的弹性及压缩后的形变回复能力.